УП: 110402МИТС_88_1-18.plx

доктор технических наук, профессор, Елисеев Александр Вячеславович _________________

доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, Погорелов Вадим Алексеевич;доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, Мищенко Сергей Евгеньевич _________________

Рабочая программа дисциплины

Основы построения широкополосных систем информационного обмена

разработана в соответствии с ФГОС ВО:

Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 11.04.02 ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 30.10.2014г. №1403)

составлена на основании учебного плана:

11.04.02 Инфокоммуникационные технологии и системы связи

программа Беспроводные инфокоммуникационные сети

утвержденного учёным советом вуза от 26.04.2017 протокол № 10.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры

Радиоэлектроника

Протокол от __ __________ 2017 г. № __

Срок действия программы: уч.г.

Зав. кафедрой Звездина Марина Юрьевна

Председатель НМС УГН(С)

__ __________ 2017 г.

УП: 110402МИТС_88_1-18.plx

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Председатель НМС УГН(С)

__ __________ 2018 г.

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2018-2019 учебном году на заседании кафедры

Радиоэлектроника

Протокол от __ __________ 2018 г. № __

Зав. кафедрой Звездина Марина Юрьевна

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Председатель НМС УГН(С)

__ __________ 2019 г.

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Радиоэлектроника

Протокол от __ __________ 2019 г. № __

Зав. кафедрой Звездина Марина Юрьевна

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Председатель НМС УГН(С)

__ __________ 2020 г.

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Радиоэлектроника

Протокол от __ __________ 2020 г. № __

Зав. кафедрой Звездина Марина Юрьевна

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Председатель НМС УГН(С)

__ __________ 2021 г.

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для

исполнения в 2021-2022 учебном году на заседании кафедры

Радиоэлектроника

Протокол от __ __________ 2021 г. № __

Зав. кафедрой Звездина Марина Юрьевна

УП: 110402МИТС_88_1-18.plx

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

изучение назначения, классификации и типовых структур широкополосных систем информационного обмена, а также их основных характеристик, видов цифровой модуляции радиосигналов и методов расширения спектра, методов множественного доступа.

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ) В СТРУКТУРЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ

Цикл (раздел) ОП:

Б1.В

Требования к предварительной подготовке обучающегося:

Дисциплина базируется на знаниях, умениях и навыках, полученных студентами в результате изучения дисциплин по программе бакалавриата: «Математический анализ», «Физика», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Информатика и информационно-коммуникационные технологии», «Программирование в среде Mathcad».

Для успешного освоения дисциплины студент должен:

иметь знания

об основных понятиях и методах математического анализа, аналитической геометрии, линейной алгебры, необходимые для выполнения и проведения исследований по расчету основных параметров и характеристик средств инфокоммуникаций;

об основных физических явлениях, фундаментальных понятиях, законах и теории класси-ческой и современной физики, о методах физических исследований;

– об основных законах распределения непрерывных и дискретных случайных величин;

об информационных технологиях, используемых для предварительных технических решений по компонентам системы связи и программного обеспечения;

о возможностях комплексов компьютерной математики для решения типовых задач дис-циплин специальности;

уметь

применять математические методы для решения профессиональных задач, использовать на практике базовые знания и методы математики;

применять методы проведения экспериментов, использовать научную аппаратуру для проведения физического эксперимента, определять конкретное физическое содержание в при-кладных задачах;

использовать информационные технологии обработки числовой, текстовой, графической, звуковой и мультимедийной информации;

проводить основные расчеты в среде MathCad, связанные с решением систем линейных и нелинейных алгебраических и дифференциальных уравнений;

владеть:

методами решения дифференциальных и алгебраических уравнений, дифференциального и интегрального исчислений, аналитической геометрии;

основными теоретическими и экспериментальными методами исследования с целью соз-дания новых перспективных средств электросвязи;

навыками проведения физических экспериментов;

навыками решения задач посредством программирования на ЭВМ, а также обработки числовой, текстовой и графической информации.

Дисциплины (модули) и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:

Системы связи с подвижными объектами

Государственная итоговая аттестация

Цифровая связь

Телекоммуникационные сети и системы

Преддипломная практика

Научно-исследовательская практика

КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

ПК-8: готовностью использовать современные достижения науки и передовые инфокоммуникационные технологии, методы проведения теоретических и экспериментальных исследований в научно-исследовательских работах в области ИКТиСС

Знать:

Уровень 1

современные достижения отечественной науки в области формирования и передачи широкополосных сигналов

Уровень 2

современные достижения отечественной и зарубежной науки в области формирования и передачи широкополосных сигналов

Уровень 3

современные достижения отечественной и зарубежной науки в области формирования и передачи широкополосных сигналов и систем

Уметь:

Уровень 1

создавать математические модели отдельных устройств широкополосных систем информационного обмена

Уровень 2

создавать математические и имитационные модели отдельных устройств широкополосных систем информационного обмена

Уровень 3

создавать математические и имитационные модели отдельных устройств и подсистем широкополосных систем информационного обмена

Владеть:

Уровень 1

навыками создания математических моделей и проведения на их основе экспериментальных исследований отдельных устройств широкополосных систем информационного обмена

Уровень 2

навыками создания математических и имитационных моделей и проведения на их основе экспериментальных исследований отдельных устройств широкополосных систем информационного обмена

Уровень 3

навыками создания математических и имитационных моделей и проведения на их основе экспериментальных исследований отдельных устройств и подсистем широкополосных систем информационного обмена

В результате освоения дисциплины (модуля) обучающийся должен

Знать:

достижения науки и техники в стране и за рубежом в области разработки и производства широкополосных систем;

принципы построения и работы широкополосных систем информационного обмена;

основные требования, предъявляемые к широкополосным системам информационного обмена, национальными и международными стандартами;

современные достижения отечественной и зарубежной науки в области формирования и передачи широкополосных сигналов;

Уметь:

осваивать современные и перспективные направления в области разработки и производства широкополосных систем информационного обмена;

обосновывать структуру и параметры широкополосных систем информационного обмена на основе использования известных методик;

обосновывать требования к качеству современных и перспективных широкополосных систем информационного обмена;

создавать имитационные модели отдельных устройств широкополосных систем информационного обмена;

Владеть:

навыками изучения характеристик и принципов построения современных и перспективных широкополосных систем информационного обмена;

навыками обоснования характеристик и структуры устройств формирования широкополосных сигналов широкополосных систем информационного обмена;

навыками оценки показателей качества и эффективности устройств широкополосных систем информационного обмена;

навыками создания имитационных моделей и проведения на их основе экспериментальных исследований отдельных устройств широкополосных систем информационного обмена;

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Код занятия

Наименование разделов и тем /вид занятия/

Семестр / Курс

Примечание

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

5.1. Контрольные вопросы и задания

1. Факторы становления и развития ШБСС: особенности архитектуры и взаимодействие элементов сотовой связи и ШБСС.

2. Роль международных организаций сферы телекоммуникаций в становлении и развитии ШБСС.

3. Стандартизация ШБСС. Радиочастотное обеспечение ШБСС.

4. Обобщенная модель и основные характеристики радиоканала.

5. Характеристики физической среды передачи радиосигналов и особенности распространения радиоволн: распространение радиоволн в свободном пространстве.

6. Явление многолучевого распространения радиоволн.

7. Основные модели распространения радиоволн.

8. Помехи, искажения и замирания в каналах беспроводной связи: основные виды помех, быстрые и медленные замирания, эффект Доплера.

9. Методология выбора параметров радиоинтерфейса в системах беспроводной связи.

10. Обзор методов модуляции и манипуляции. Двоичная фазовая манипуляция.

11. Квадратурная фазовая манипуляция (QPSK).

12. Многопозиционная фазовая манипуляция.

13. Квадратурная амплитудная манипуляция (QAM).

14. Манипуляция несущей по частоте.

15. Ортогональное мультиплексирование частотных каналов (OFDM): алгоритм модуляции.

16. Ортогональное мультиплексирование частотных каналов (OFDM): алгоритм демодуляции.

УП: 110402МИТС_88_1-18.plx

17. Задачи кодирования в телекоммуникациях. Основные принципы помехоустойчивого кодирования.

18. Перемежение данных: блочное перемежение, сверточное перемежение.

19. Рандомизация данных.

20. Преимущества систем с широкополосной передачей.

21. Широкополосные дискретные сигналы.

22. Метод прямого расширения спектра.

23. Бинарные последовательности с оптимальными периодическими автокорреляционными свойствами.

24. Псевдослучайные последовательности.

25. Ортогональные функции расширения спектра (коды Уолша).

26. Последовательности Голда.

27. Последовательности Касами.

28. Метод расширения спектра скачками по частот. Дискретные частотно-манипулированные сигналы.

29. Выбор сигналов в широкополосных многоабонентских сетях.

30. Поиск и автосопровождение дискретных широкополосных сигналов.

31. Использование широкополосных сигналов в системах с множественным доступом.

32. Многоантенные системы с одним пространственным каналом. Пространственно-временное блочное кодирование.

33. Принципы построения MIMO-системы связи.

34. Алгоритм BLAST – пространственного декодирования.

35. Неадаптивная многоантенная техника с числом передающих антенн большим, чем число приемных (MIMO + STBC).

36. Адаптивная модуляция и адаптивное кодирование в многоантенных системах.

37. Задачи и области применения технологии WiMAX.

38. Стандарты и спецификации физического уровня IEEE 802.16-x. Этапы внедрения и развития сетей стандартов 802.16-x.

39. Формирование сигнала на ортогональных поднесущих в системе WiMAX.

40. Рандомизация данных в системе WiMAX.

41. Помехоустойчивое кодирование в системе WiMAX.

42. Модуляция в системе WiMAX.

43. Управление мощностью и контроль состояния каналов в системе WiMAX.

44. Технология MIMO в системе WiMAX.

45. Smart-антенны и их поддержка системами WiMAX.

46. Оборудование WiMAX: типовой состав базовой станции, типовой состав абонентской станции.

47. Цели, задачи и принципы проектирования сетей связи. Качество телекоммуникационных услуг. Состав и взаимосвязь показателей качества обслуживания.

48. Методология оценивания эффективности функционирования сетей связи. Многокритериальный метод проектирования мультисервисных сетей связи.

Темы письменных работ

Фонд оценочных средств

Комплект оценочных средств по дисциплине прилагается

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

6.1. Рекомендуемая литература

6.1.1. Основная литература

Заглавие

Количество

Информационные технологии в радиотехнических системах: учеб. пособие для вузов

15

LabVIEW в исследованиях и разработках

1

Сверхширокополосная связь. Теория и применение: учебное пособие

ЭБС

Сотовые системы связи: учебное пособие

ЭБС

УП: 110402МИТС_88_1-18.plx

Авторы, составители

Заглавие

Количество

Крейнделин, В.Б., Панкратов, Д.Ю.

Применение технологии MIMO в системах радиосвязи: учебно-методическое пособие

ЭБС

6.1.2. Дополнительная литература

Авторы, составители

Заглавие

Количество

Трэвис, Дж., Кринг, Дж.

LabVIEW для всех

7

Вишневский, В.М., Портной, С.Л.

Энциклопедия WiMAX. Путь к 4G

ЭБС

Акулиничев, Ю.П., Бернгардт, А.С.

Системы радиосвязи: учебное пособие

ЭБС

Богомолов, С.И.

Введение в системы радиосвязи и радиодоступа: учебное пособие

ЭБС

Носов, В.И.

Методы повышения помехоустойчивости систем радиосвязи с использованием технологии MIMO и пространственно- временной обработки сигнала: монография

ЭБС

Методические разработки

Авторы, составители

Заглавие

Количество

Батоврин, В.К., Бессонов, А.С.

LabVIEW: практикум по основам измерительных технологий: практ. по основам измер. технологий

16

6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"

http://umkd.donstu.ru/umkds/3200 УМК дисциплины "Основы построения широкополосных систем информационного обмена"

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

7.1

Проектор, экран для проведения лекционных занятий, компьютер с установленной операционной системой Windows XP и выше, Power Point 7 или выше.

7.2

Для проведения практических занятий: Персональный компьютер, монитор, клавиатура, программно- информационные материалы – Windows 7, Microsoft Word 2010,Acrobat Reader, MathCad 15, LabVIEW, кейс с заданиями для проведения практических занятий, специализированное оборудование NI.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Рекомендации по проведению лекций в форме бесед с эффектом визуализации

При проведении лекций в форме бесед необходимо наличие текста лекций в виде электронных форм презентаций. Использование презентаций позволяет преобразовывать устную и письменную информацию в визуальную форму, что формирует у студентов профессиональное мышление за счет систематизации и выделении наиболее значимых, существенных элементов содержания обучения.

В начале семестра преподаватель выкладывает текст презентаций в обязательном порядке на сайт и предлагает студентам самостоятельно до проведения занятий оформить основную часть конспекта лекции. При таком подходе во время аудиторных занятий преподаватель может вести лекцию в виде диалога с аудиторией, поясняя основные вопросы лекции, а также акцентируя внимания студентов на особенностях материала. В ходе лекции преподаватель может задавать вопросы по теме лекции как всем студентам вместе, так и каждому в отдельности. В зависимости от характера задаваемого вопроса

(информационного, проблемного) студенты получают возможность самостоятельно прийти к выводам и обобщениям, которые преподаватель должен был сообщить им в качестве новых знаний, привлекая тем самым внимание учащихся к наиболее важным вопросам темы и повышая степень усвоения учебного материала.

Рекомендации по проведению практических занятий и лабораторных работ с использованием компьютерных симуляций

Для проведения практических занятий и лабораторных работ с использованием компьютерных симуляций, помогающих решать профессиональные задачи, необходимо для каждой из них подготовить файл задания – кейс. Данный кейс должен включать в себя раздел методических указаний к выполнению конкретного практического занятия или конкретной лабораторной работы, программный пакет для моделирования, текст программы для моделирования физического процесса, ссылки на информацию справочного характера по исследуемому вопросу, перечень контрольных вопросов.

Использование данного подхода при проведении практических занятий и лабораторных работ позволяет «погрузить» участников обучения в реальную проблемную ситуацию, являющуюся типичной для их будущей или настоящей профессиональной деятельности, повысить эффективность усвоения учебного материала за счет применения активных методов обучения и визуализации проблемной ситуации, выработать практические навыки непосредственно в учебной аудитории.

Рекомендации по приёму отчётов за работу на практическом занятии или выполнение лабораторной работы в виде тренинга

Отчёт за работу на практическом занятии или выполнение лабораторной работы в виде тренинга позволяет дать его участникам недостающую информацию, сформировать навыки устойчивости к давлению, навыки безопасного поведения во время дискуссии.

Предварительная работа до начала обучения: подготавливаются необходимые раздаточные материалы с тестовыми вопросами «на входе», формулируется перечень контрольных вопросов по теме занятия.

Рекомендации по использованию информационных компьютерных технологий при организации самостоятельной работы студентов

Работа с информационным и компьютерными технологиями предполагает разработку преподавателем заданий с использованием Интернет-технологий в режиме on-line. Задания для самостоятельной работы направлены на поиск студентами информации по характеристикам перспективных широкополосных систем информационного оббмена. Данный поиск включает анализ существующей информации по теме исследований, ее оценивание; составление библиографического списка; ознакомление с профессиональными телеконференциями, анализ обсуждения актуальных проблем.

УП: 110402МИТС_88_1-18.plx

доктор технических наук, профессор, Елисеев Александр Вячеславович _________________

доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, Погорелов Вадим Алексеевич;доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, Мищенко Сергей Евгеньевич _________________

Рабочая программа дисциплины

Дата: 2018-12-21, просмотров: 281.

Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. © 2018 - 2024